Замкнутая система жизнеобеспечения человека с автономным управлением – «космический дом» для человека на другой планете. Такой экспериментальный проект построели в Красноярске в 1960 году. Только недавно другие страны стали подтягиваться к этому проекту – Китай и другие страны, озаботившиеся о постройке в будущем на Луне базы и долгих космических полетов.
В далеком 1960 году, когда молодые ученые Иосиф Гительзон и Иван Терсков экспериментировали по управляемому биосинтезу микроводоросли хлореллы. Они сделали заключение, что возможно сделать замкнутую систему жизнедеятельности, схожей с свойствами биосферы, то есть создать круговорот веществ. Около 2 кг. хлореллы в виде суспензии в 20 литрах раствора обеспечивают дыхательные потребности человека. Их выводами заинтересовались военные из авиационной медицины, которые занимались проблемами жизнеобеспечения человека для космических полетов. Для продвижения нужны были деньги, которых у молодых специалистов не было.
Решили обратиться к самому Сергею Павловичу Королеву. Сразу после полета Гагарина. Самое интересное, что Королев был на столько «засекречен», как Главный конструктор, что его называли просто «СП».
Выслушав красноярцев, Королев очень вдохновился проектов, что сказал идти в отдел ОКБ-1 и заключить договор на 1 млн. рублей!!! Просто космическая сумма по тем временам.
Начались регулярные встречи с Королевым, отчетность по проекту, видео фильм даже сняли.
По расчетам ученых для полета в один год, нужно 10 тонн воды, пищи, кислорода. А до Марса и обратно уже 30 тонн запасов. В течение суток человек выделяет 2.5 кг продуктов обмена, за год это составит 8 тонн. Куда их девать?
Нужен круговорот веществ выведенных из организма человека, нужно придумать, как их использовать снова. Нужна полная цикличность кругооборота в идеале 100%, а это не просто.
Первое, что нужно решить, это кислород для человека, для этого используют микроводоросль хлореллу, выделяет кислород, поглощает углекислый газ.
Хлорелла – прекрасное растение. В сутки выделяет кислорода в 100 раз больше своего объема. Она неприхотлива, растет быстро, но вскоре пришлось, от нее избавится.
Виной тому биомасса, использовать в пищу которую не научились. Биомассу складировали, тем самым уменьшали замкнутость биосистемы. В итоге заменили высшими растениями годными для пищи, пшеницей и овощами. Снабдили жирами, белками, углеводами и витаминами.
Пшеница занимала половину площади оранжереи, для наиболее оптимального дыхания человека кислорода.
Условия в комплексе очень простые. Жилой отсек, кухня, туалет с душем и кают – компания. Модули изготовлены из нержавейки, ни какого пластика, выделяющего в атмосферу вредные вещества для здоровья.
Растения в оранжерее подсвечиваются ксеноновыми лампами. Растет пшеница, соя, салат, чуфа, морковь, редис, картофель, свекла, укроп, лук. Эксперимент проводился в зимнее время года, на полках в магазинах всего этого не было, многие «миряне» завидовали бионавтам.
«Космический дом» восстанавливала атмосферу до 95 % воды, при помощи специальной очистки. Вопрос о животной пищи полностью не решена, китайцы предлагают кушать гусениц шелкопряда, в них много белка. Но мы, все - таки придерживаемся «европейской кухни», не готовы психологически.
Есть и другие варианты по воссозданию животной пищи, но больше всего склоняются к выращиванию рыб, они питаются не съедобной биомассой растений.
Следующая проблема, это утилизация мочи и кала, все скапливается в системе. Сегодня конечно научились вовлекать это в круговорот процесса, путем минерализации твердых отходов – биологическое сжигания (компост), перевод из органического в минеральное состояние. А потом применить как удобрение для растений.
Моча содержит хлористый натрий, вредный для растений. Только «солерсы» могут поглощать соли до 50% от своей биомассы и растущие на засоленных почвах, не боятся его. Тогда их включили в процесс круговорота. Высохший стебелек можно использовать как поваренная соль, а «обессоленная» моча может использоваться как «пища» для других растений.
В общем, результаты эксперимента, принципы биологического круговорота проведенных в «космическом доме» пригодятся и на Земле.
Примером применения может стать экстремальные условия Арктики.
Уже готовятся новые интересные статьи, не пропустите, подпишитесь, это же не взять на себя ипотеку! Спасибо за полное прочтение!!!
Источник: Главный журнал о космосе "Русский космос" июль 2019 года. (текст мною обработан и отредактирован).